1、第第4章细胞的物质输入和输出章细胞的物质输入和输出探究一探究一主动运输主动运输逆逆载体蛋白载体蛋白能量能量低浓度低浓度高浓度高浓度物质浓度物质浓度载体蛋白载体蛋白能量能量NaNa+、K K+、CaCa2+2+等离子进出细胞等离子进出细胞 葡萄糖、氨葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞基酸进入小肠上皮细胞 所需要所需要代谢废物代谢废物 对细胞对细胞有害有害 提示：提示：具有。不同离子或分子的大小和性质不同，具有。不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别很大。不同蛋白质的空间结构差别很大。探究探究二二水进出细胞的原理水进出细胞的原理 (2)(2)胞吐。胞吐。2.特点与意义。特点与意义。(
2、1)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系么关系?需要消耗能量吗需要消耗能量吗?提示提示:胞吞、胞吐过程的实现胞吞、胞吐过程的实现,依赖于细胞膜的流动性。需要消耗能依赖于细胞膜的流动性。需要消耗能量。量。提示提示:是大分子物质进出细胞的方式是大分子物质进出细胞的方式。提示提示:能量、温度等。能量、温度等。探究探究三三物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式 阅读教材第阅读教材第72页最后一段页最后一段,说出不同分子或离子进说出不同分子或离子进出细胞的方式出细胞的方式,分析各种方式的特点分析各种方式的特点,说明细胞膜的功能说明细胞膜的功能特性是选择
3、透过性。认同蛋白质在生命活动中的作用特性是选择透过性。认同蛋白质在生命活动中的作用,其专一性是细胞膜选择透过性的基础其专一性是细胞膜选择透过性的基础,认同细胞膜的流认同细胞膜的流动性是胞吞、胞吐的基础动性是胞吞、胞吐的基础,形成初步的结构与功能观。形成初步的结构与功能观。1.物质出入细胞的方式。物质出入细胞的方式。流动性流动性提示：提示：需要。需要。提示：提示：细胞的功能特性是选择透过性。结构特点是具细胞的功能特性是选择透过性。结构特点是具有流动性。有流动性。探究一探究一主动运输主动运输 1.阅读下列资料阅读下列资料,思考相关问题。思考相关问题。资料资料1:在正常生理条件下在正常生理条件下,人
4、体红细胞内人体红细胞内K+的浓度为血浆中的的浓度为血浆中的30倍倍,Na+浓度是血浆中的浓度是血浆中的,但是红细胞仍在但是红细胞仍在“吸吸K+排排Na+”。植物细胞液中的。植物细胞液中的Mg2+、Fe2+等离子的浓度比土壤溶液中的高等离子的浓度比土壤溶液中的高,但细胞还是不断地从土壤溶但细胞还是不断地从土壤溶液中吸收这些无机盐离子。液中吸收这些无机盐离子。资料资料2:科学家在研究科学家在研究Na+通过细胞膜的运输方式时通过细胞膜的运输方式时,先先向枪乌贼神经纤维内注入微量的具有放射性的向枪乌贼神经纤维内注入微量的具有放射性的Na+,不久可不久可测得神经纤维周围溶液中存在具有放射性的测得神经纤维
5、周围溶液中存在具有放射性的Na+。如果在。如果在神经纤维膜外溶液中加入细胞呼吸抑制剂神经纤维膜外溶液中加入细胞呼吸抑制剂,则则Na+移出迅速移出迅速停止。当向停止。当向“中毒中毒”的神经纤维内注射的神经纤维内注射ATP(一种能源物一种能源物质质)后后,Na+又重新被排出又重新被排出,直到直到ATP被用完。当用药物抑制被用完。当用药物抑制神经纤维膜上的载体蛋白的活动时神经纤维膜上的载体蛋白的活动时,Na+移出再次停止。移出再次停止。(1)分析资料分析资料1,当细胞中的无机盐离子浓度比外界环境当细胞中的无机盐离子浓度比外界环境中高时中高时,为什么细胞还要继续从外界环境中吸收无机盐离为什么细胞还要继
6、续从外界环境中吸收无机盐离子子?提示提示:这些无机盐离子是细胞正常生命活动所需要的这些无机盐离子是细胞正常生命活动所需要的,细胞可以通过主动运输的方式吸收这些无机盐离子。细胞可以通过主动运输的方式吸收这些无机盐离子。(2)分析资料分析资料2,神经纤维内的神经纤维内的Na+逆浓度梯度运输到细逆浓度梯度运输到细胞外需要哪些条件胞外需要哪些条件?提示提示:神经纤维内的神经纤维内的Na+逆浓度梯度运输到细胞外需逆浓度梯度运输到细胞外需要载体蛋白和能量。要载体蛋白和能量。2.影响跨膜运输速率的因素及图像分析。影响跨膜运输速率的因素及图像分析。尝试解读下图信息尝试解读下图信息,回答相关问题。回答相关问题。
7、甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 戊戊 (1)图甲所示的运输方式是图甲所示的运输方式是,其运输速率受其运输速率受的影响。的影响。答案答案:自由扩散浓度差自由扩散浓度差 (2)图乙中的物质运输速率受图乙中的物质运输速率受的影的影响响,OA段主要受段主要受的影响的影响,AB段受段受的限制的限制,运输速率不再增大。图乙所示的运输方式可能是运输速率不再增大。图乙所示的运输方式可能是 。答案答案:浓度差和载体蛋白数量浓度差载体蛋白数浓度差和载体蛋白数量浓度差载体蛋白数量协助扩散量协助扩散 (3)图丙中的物质运输速率受图丙中的物质运输速率受的影的影响响,OC段主要受段主要受的影响的影响,CD段主要受段主要受的限的限
8、制制,运输速率不再增大。图丙所示的运输方式可能是运输速率不再增大。图丙所示的运输方式可能是 。答案答案:能量和载体蛋白数量能量载体蛋白数量主动运输能量和载体蛋白数量能量载体蛋白数量主动运输 (4)尝试在图丁中画出被动运输的物质运输速率与细胞能量供应的关系尝试在图丁中画出被动运输的物质运输速率与细胞能量供应的关系曲线。曲线。提示提示:(5)尝试在图戊中画出主动运输的物质运输速率与氧气浓度的关系曲线。尝试在图戊中画出主动运输的物质运输速率与氧气浓度的关系曲线。提示提示:(6)结合主动运输的条件分析结合主动运输的条件分析,与主动运输有关的细胞器有与主动运输有关的细胞器有。答案答案:线粒体和核糖体线粒
9、体和核糖体 1.离子、小分子物质除协助扩散外离子、小分子物质除协助扩散外,还可以通过主动运输进出细胞还可以通过主动运输进出细胞,二者二者都需要载体蛋白协助都需要载体蛋白协助,但后者消耗能量。通过这两种方式但后者消耗能量。通过这两种方式,多种离子和氨基酸、多种离子和氨基酸、葡萄糖等小分子物质能够进出细胞葡萄糖等小分子物质能够进出细胞,维持细胞的正常代谢。维持细胞的正常代谢。2.主动运输的影响因素主动运输的影响因素:内因是载体蛋白的种类和数量内因是载体蛋白的种类和数量;外因是氧气、温外因是氧气、温度、度、pH等。等。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt
10、1【例【例1】下图是某种物质跨膜运输方式的示意图】下图是某种物质跨膜运输方式的示意图,该运输方该运输方式是式是()A.自由扩散自由扩散B.协助扩散协助扩散C.主动运输主动运输 D.被动运输被动运输答案答案:C【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【母题延伸】【母题延伸】上述运输方式上述运输方式,在转运物质的过程中在转运物质的过程中,载体蛋白的空间结构是否发生变化载体蛋白的空间结构是否发生变化?_。所需要的能量主要由哪种细胞器提供。所需要的能量主要由哪种细胞器提供?_。答案答案:是线粒体是线粒体【例【例2】下面是胡萝卜在不同氧气浓度情况下从硝酸钾溶液
11、中吸收】下面是胡萝卜在不同氧气浓度情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和和NO3-的曲线图的曲线图,导致导致A、B两点和两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是两点吸收量不同的因素分别是()【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1A.载体蛋白数量、能量载体蛋白数量、能量B.能量、载体蛋白数量能量、载体蛋白数量C.载体蛋白数量、离子浓度载体蛋白数量、离子浓度D.能量、离子浓度能量、离子浓度答案答案:B【母题延伸】【母题延伸】胡萝卜根细胞对胡萝卜根细胞对K+和和N 的吸收速率不能随氧气浓度的增加而的吸收速率不能随氧气浓度的增加而无限增加无限增加,原因是什么原因是什
12、么?提示提示:受载体蛋白数量的限制。受载体蛋白数量的限制。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1探究探究二二胞吞与胞吐胞吞与胞吐 1.胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一,在动物细胞合成新膜的时候需在动物细胞合成新膜的时候需要胆固醇。胆固醇极难溶解要胆固醇。胆固醇极难溶解,它通过低密度脂蛋白它通过低密度脂蛋白(LDL)在血液中运输在血液中运输,并并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住拽住”。细胞膜内陷形成小囊。细胞膜内陷形成小囊泡泡,在能量的作用下在能量的作用下,最终小囊泡被
13、最终小囊泡被“剪切剪切”下来离开细胞膜进入细胞下来离开细胞膜进入细胞,即即LDL进入细胞中。进入细胞中。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1 医学研究中发现某基因缺陷的患者医学研究中发现某基因缺陷的患者,其体内不能正常合成细胞膜上这其体内不能正常合成细胞膜上这种识别种识别LDL的蛋白质的蛋白质,导致胆固醇摄入的通路被阻断导致胆固醇摄入的通路被阻断,就会积累在血液中就会积累在血液中,黏黏附在血管壁上。因此附在血管壁上。因此,有这种基因缺陷的人容易患动脉粥样硬化。人们饮有这种基因缺陷的人容易患动脉粥样硬化。人们饮食不合理食不合理,缺乏运动缺乏运动,吸
14、烟和酗酒都有可能导致吸烟和酗酒都有可能导致LDL升高升高,是导致冠心病的直是导致冠心病的直接因素。接因素。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1下图为下图为LDL进入细胞的过程示意图进入细胞的过程示意图,请分析回答下列问题。请分析回答下列问题。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1 (1)为什么动物细胞需要胆固醇为什么动物细胞需要胆固醇?提示提示:胆固醇是组成动物细胞膜的成分之一。胆固醇是组成动物细胞膜的成分之一。(2)LDL进入细胞内部需要什么条件进入细胞内部需要什么条件?提示提示:细胞膜上的某种蛋白
15、质和能量。细胞膜上的某种蛋白质和能量。(3)该实例体现了细胞膜的什么特性该实例体现了细胞膜的什么特性?提示提示:体现了细胞膜的流动性。体现了细胞膜的流动性。(4)如何预防动脉粥样硬化如何预防动脉粥样硬化?提示提示:合理饮食合理饮食,少吃高脂食物少吃高脂食物,多运动多运动,不吸烟不吸烟,不酗酒不酗酒【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1 2.阅读教材第阅读教材第72页页“与社会的联系与社会的联系”,回答下列问题。回答下列问题。(1)痢疾内变形虫是如何在肠道内获取食物的痢疾内变形虫是如何在肠道内获取食物的?提示提示:先通过胞吐作用分泌蛋白分解酶先通过胞
16、吐作用分泌蛋白分解酶,溶解肠壁组织溶解肠壁组织,再通过胞吞作再通过胞吞作用摄取肠壁组织细胞。用摄取肠壁组织细胞。(2)胞吞、胞吐的对象有哪些胞吞、胞吐的对象有哪些?提示提示:大分子物质或细胞。大分子物质或细胞。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1 (1)胞吞和胞吐是细胞摄入或排出大分子物质的方式。胞吞和胞吐是细胞摄入或排出大分子物质的方式。(2)胞吞和胞吐不需要转运蛋白胞吞和胞吐不需要转运蛋白,但需要消耗能量。但需要消耗能量。(3)胞吞和胞吐的原理是生物膜的流动性。胞吞和胞吐的原理是生物膜的流动性。【例【例3】下图不能表示的生理过程是（】下图不能
17、表示的生理过程是（）【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1A.肠腺细胞分泌肠液肠腺细胞分泌肠液B.汗腺细胞分泌汗液汗腺细胞分泌汗液C.胰岛细胞分泌胰岛素胰岛细胞分泌胰岛素D.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶解析解析:题图表示胞吐。肠腺细胞分泌肠液、胰岛细胞分泌题图表示胞吐。肠腺细胞分泌肠液、胰岛细胞分泌胰岛素、唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶均通过胞吐分泌大分胰岛素、唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶均通过胞吐分泌大分子的蛋白质。汗液的主要成分为水、无机盐等子的蛋白质。汗液的主要成分为水、无机盐等,其分泌过其分泌过程不属于胞吐。程不属于胞吐。答案答案
18、:B【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【例【例4】下列关于胞吞、胞吐的叙述】下列关于胞吞、胞吐的叙述,错误的是错误的是()A.胞吞和胞吐均要以膜的流动性为基础才可能发生胞吞和胞吐均要以膜的流动性为基础才可能发生B.胞吞和胞吐均要消耗能量胞吞和胞吐均要消耗能量C.胞吐过程能导致膜成分的更新胞吐过程能导致膜成分的更新D.胞吐和胞吞分别是细胞排出废物和摄取养分的基本方式胞吐和胞吞分别是细胞排出废物和摄取养分的基本方式解析解析:细胞排出废物和摄取养分以被动运输、主动运输等细胞排出废物和摄取养分以被动运输、主动运输等方式进行方式进行,D项错误。项错误。答
19、案答案:D【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1探究探究三三物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观 物质出入细胞的方式这部分内容较好地体现了结构与物质出入细胞的方式这部分内容较好地体现了结构与功能相适应这一生命观念功能相适应这一生命观念,举例如下。举例如下。(1)协助扩散和主动运输过程必须依赖于转运蛋白。协助扩散和主动运输过程必须依赖于转运蛋白。(2)转运蛋白的专一性、空间结构的变化转运蛋白的专一性、空间结构的变化,使细胞膜具有使细胞膜具有选择透过性。选择透过性。(3)细胞膜上的蛋白质参与胞吞和胞吐过程细胞膜上
20、的蛋白质参与胞吞和胞吐过程,细胞膜的流细胞膜的流动性是胞吞、胞吐过程的基础。动性是胞吞、胞吐过程的基础。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【例【例5】下面为物质出入细胞的两种方式】下面为物质出入细胞的两种方式,下列有关叙述正下列有关叙述正确的是确的是()A.甲和乙分别表示协助扩散和主动运输甲和乙分别表示协助扩散和主动运输B.甲和乙分别表示胞吞和胞吐甲和乙分别表示胞吞和胞吐C.性激素是以乙方式进入细胞的性激素是以乙方式进入细胞的D.二氧化碳是以甲方式进入细胞的二氧化碳是以甲方式进入细胞的答案答案:D【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教
21、材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【方法规律】【方法规律】“三步法三步法”判断物质出入细胞的方式判断物质出入细胞的方式【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【例【例6】物质出入细胞的方式如下图所示】物质出入细胞的方式如下图所示,请据图回答下请据图回答下列问题。列问题。(1)A代表代表_分子分子;B代表代表_,构成了细胞膜的构成了细胞膜的基本支架。图中物质基本支架。图中物质B的排列方式与的排列方式与_有有密切的关系。密切的关系。【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1(2)从功能上来说从功能上来说,细胞膜
22、是一层细胞膜是一层_膜膜,最基本的功最基本的功能是能是_。(3)动物细胞吸水膨胀时动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小的厚度变小,这说明细胞膜具有这说明细胞膜具有_。(4)在在ae五种运输方式中五种运输方式中,代表主动运输的是代表主动运输的是_。(5)唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶能不能通过唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶能不能通过ae中的某种中的某种方式运输方式运输?_,其运输方式是其运输方式是_。答案答案:(1)蛋白质磷脂双分子层细胞内和细胞外的液体蛋白质磷脂双分子层细胞内和细胞外的液体都是水溶液都是水溶液(2)选择透过性控制物质进出细胞选择透过性控制物质进出细胞 (3)流流动性动性(4)a、e(5)不能胞吐不能胞吐【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1课堂建构【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1【新教材生物】主动运输与胞吞、胞吐ppt1
